生物信息估计装置和生物信息估计方法与流程

本申请要求于2017年11月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0155055号的优先权，出于所有目的，该专利申请的全部公开内容通过引用的方式并入此文中。

根据示例性实施例的装置和方法涉及非侵入式地估计生物信息，并且更具体地涉及考虑到根据温度变化的光谱变化来估计生物信息的技术。

背景技术：

糖尿病是一种治疗困难且会导致各种并发症的慢性疾病。为了防止出现并发症，需要定期对患者的血糖水平进行检查。此外，倘若患有糖尿病的人注射胰岛素，则此人需要对血糖水平进行检查以预防出现低血糖，并需要控制胰岛素注射量。侵入式方法通常用于测量血糖水平。然而，虽然这种侵入式方法可以获得可靠程度较高的测量结果，但是却带来了疼痛和麻烦，而且在使用注射器采集血样时可能会造成感染。因此，目前正在研究在不直接抽血的前提下利用光谱仪对光谱进行分析以估计血糖等生物信息的方法。

技术实现要素：

根据示例性实施例的一个方面，提供了一种生物信息估计装置，包括：光谱测量器，配置为测量从对象反射的光的光谱；温度测量器，配置为在光谱测量器测量从对象反射的光的光谱时测量对象的温度；以及处理器，配置为基于对象的所测温度来计算光谱校正因子，并使用计算的校正因子来调整所测光谱，校正因子包括增益、常数和斜率的校正因子中的一个或多个。

光谱测量器可以包括：配置为将光发射到对象上的光源；以及配置为检测从对象反射的光以测量光谱的检测器。

光谱测量器可以使用红外光谱和拉曼光谱中的至少一种来测量光谱。

一旦温度测量器测量出温度，处理器就可以通过将所测温度输入到校正因子计算公式中来计算校正因子。

可以通过分析在参考温度下从对象或标准溶液反射的光而测量的光谱与在不同于参考温度的温度下从对象反射的光而测量的光谱之间的相关性，来获得校正因子计算公式。

此外，生物信息估计装置还可以包括：输出部，配置为响应于在测量光谱时温度测量器测量温度失败或所测温度超出阈值范围，输出警报信息。

一旦计算出校正因子，处理器可以根据所测温度相对于参考温度的变化趋势，在考虑光谱的增益、常数和斜率的变化趋势的情况下，通过增益、常数和斜率的所计算的校正因子来调整所测光谱的增益、常数和斜率。

一旦对所测光谱进行了调整，处理器就可以通过将生物信息测量模型应用于调整后的光谱来估计生物信息。

生物信息可以包括血糖、胆固醇、甘油三酯、蛋白质和尿酸中的一种或多种。

另外，生物信息估计装置还可以包括：输出部，配置为输出所测光谱、所测温度、估计的生物信息以及响应于估计的生物信息而产生的警告信息中的一种或多种。

根据另一示例性实施例的一个方面，提供了一种生物信息估计方法，该方法包括：测量从对象反射的光的光谱；在从对象测量光谱时测量对象的温度；基于对象的所测温度计算光谱校正因子，并使用计算的校正因子来调整所测光谱，校正因子包括增益、常数和斜率的校正因子中的一个或多个。

校正因子的计算可以包括：一旦测量出对象的温度，就通过将所测温度输入到校正因子计算公式中来计算校正因子。

校正因子计算公式可以通过分析在参考温度下从包括与对象或生物信息有关的成分的标准溶液测量的光谱与根据温度变化而测量的光谱之间的相关性来获得。

温度的测量可以包括：响应于测量温度失败或所测温度超出阈值范围，输出警报信息。

光谱的调整可以包括：一旦计算出校正因子，就通过计算的增益、常数和斜率的校正因子来调整所测光谱的增益、常数和斜率。

此外，生物信息估计方法还可以包括：一旦对所测光谱进行了调整，就通过将生物信息测量模型应用于调整后的光谱来测量生物信息。

另外，生物信息估计方法还可以包括：输出所测光谱、对象的所测温度、估计的生物信息以及响应于估计的生物信息而产生的警告信息中的一种或多种。

根据另一示例性实施例的一个方面，提供了一种生物信息测量装置，包括：光谱测量器，配置为测量从对象反射的光的光谱；温度测量器，配置为在光谱测量器测量从对象反射的光的光谱时测量对象的温度；以及处理器，配置为基于对象的所测温度来计算光谱校正因子，使用计算的校正因子来调整测量光谱和参考光谱之一，并且基于调整后的光谱以及所测光谱和参考光谱中未经调整的光谱来估计生物信息，校正因子包括增益、常数和斜率的校正因子中的一个或多个。

一旦温度测量器测量出温度，处理器就可以通过将所测温度输入到校正因子计算公式中来计算校正因子。

此外，生物信息测量装置还可以包括：输出部，配置为输出所测光谱、对象的所测温度、估计的生物信息以及响应于估计的生物信息而产生的警告信息中的一种或多种。

另外，生物信息测量装置还可以包括：存储部，配置为存储所测光谱、对象的所测温度、估计的生物信息、响应于估计的生物信息而产生的警告信息以及关于参考光谱的信息中的一种或多种。

而且，生物信息测量装置还可以包括：通信器，配置为从外部设备接收参考光谱。

参考光谱可以是在参考温度下从包括与生物信息有关的成分的标准溶液测量的光谱。

附图说明

结合附图，通过以下对示例性实施例的描述，这些和/或其他示例性方面和优点将变得清楚和更容易理解，在附图中：

图1是示出了根据示例性实施例的生物信息估计装置的框图；

图2是示出了图1的生物信息估计装置的光谱测量器的示例的框图；

图3是示出了图1的生物信息估计装置的处理器的示例的框图；

图4a至图4d是解释了根据示例性实施例的根据温度变化的光谱变化的图；

图5是示出了根据另一示例性实施例的生物信息估计装置的框图；

图6是示出了图5的生物信息估计装置的处理器的示例的框图；

图7是示出了图1或图5的生物信息估计装置的处理器的示例的框图；

图8a至图8c是解释了根据示例性实施例的产生校正因子计算公式的图；

图9是示出了根据示例性实施例的生物信息估计方法的流程图；

图10是示出了根据另一示例性实施例的生物信息估计方法的流程图；

图11是示出了根据另一示例性实施例的生物信息估计方法的流程图；以及

图12是示出了根据示例性实施例的可穿戴设备的图。

在所有附图和详细描述中，除非另有说明，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征和结构。出于清楚、图示和方便的目的，可以将这些元件的相对尺寸和描绘进行放大。

具体实施方式

参照附图，通过下面的详细描述将更清楚地理解各示例性实施例的优点和特征。

将会理解的是，尽管第一、第二等术语在此可以用来描述各种元件，但是这些元件不应该受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。除非另有明确说明，否则对单数的任何提及都可以包括复数形式。另外，除非明确地作出相反的描述，否则，诸如“包括”或“包含”的表述将被理解为暗示包含所陈述的元件，而不是排除掉任何其他元件。而且，诸如“部分”、“单元”或“模块”等术语应被理解为是执行至少一个功能或操作的并且可以体现为硬件、软件或其组合的单元。

图1是示出了根据示例性实施例的生物信息估计装置的框图。图2是示出了图1的生物信息估计装置的光谱测量器的框图。

根据示例性实施例的生物信息估计装置100可以制造为图12中所示的手表型可穿戴设备。然而，生物信息估计装置800不限于此，并且不仅可以是手镯型可穿戴设备、腕带型可穿戴设备、戒指型可穿戴设备、眼镜型可穿戴设备、发带型可穿戴设备等，而且还可以嵌入到诸如智能电话或平板电脑等便携式设备中，并可以根据生物信息的期望测量目的或者使用地点而被修改为具有任意各种尺寸或形状。

参考图1，生物信息估计装置100包括光谱测量器110、温度测量器120和处理器130。

光谱测量器110可以从对象测量光谱以获得生物信息。例如，光谱测量器110可以使用红外光谱或拉曼光谱，但不限于此。

光谱测量器110根据处理器120输出的控制信号进行操作。当接收到控制信号时，光谱测量器110可以将光发射到对象上，并且可以通过检测从对象发出的光来测量光谱。对象可以与光谱测量器110接触并且可以是用户的皮肤区域，该区域可以是静脉血液流经的手背或手腕，或者可以是毛细血管血液流经的手腕表面，但不限于此。

参考图2，光谱测量器110包括将光发射到对象obj上的光源210，以及在从光源210发射之后检测从对象obj反射的光的检测器220。光源210可以发射近红外线(nir)或中红外线(mir)，并且在使用拉曼光谱时可以发射激光。光源210可以是发光二极管(led)、激光二极管等，但不限于此。光源210可以是单个光源或者多个光源的阵列。如本领域的技术人员将会理解的，光源210可以使用各种方法(诸如调节光源温度的方法)来发射出任何各种波段的光。

检测器220可以是光电二极管、光电晶体管(ptr)、电荷耦合器件(ccd)等。检测器220可以是单个检测器或者多个检测器的阵列。

温度测量器120可以在光谱测量器110测量从对象反射的光的光谱时测量光谱的温度，例如在测量光谱时对象的温度。当光谱测量器110附着到对象上以从对象测量光谱时，温度测量器120可以设置在与光谱测量器110(处于与其相邻的位置处)相同的物理单元中，使得温度测量器120也可以与光谱测量器110一起附着到对象上。然而，温度测量器120不限于此，并且可以作为与光谱测量器110或处理器13分开的硬件设备来提供。

处理器130可以从用户接收用户命令(诸如用于估计生物信息的请求)，并且可以生成与接收到的用户命令相对应的控制信号，从而控制光谱测量器110和在附图中未示出的各种其他部分。处理器130可以从光谱测量器110接收从对象所反射的光测量的光谱信息，并且可以从温度测量器120接收在测量光谱时对象的温度信息。处理器130、光谱测量器110和温度测量器120可以彼此电连接。

在温度测量器120测量温度失败并因此在预定时间段内没有接收到温度信息的情况下，或者在接收到的温度信息超出预定阈值范围的情况下，处理器130可以生成警报信息，并且可以控制输出模块将生成的警报信息提供给用户。

在接收到光谱信息和温度信息时，处理器130可以使用接收到的光谱信息和温度信息来估计生物信息。生物信息可以包括血糖、胆固醇、甘油三酯、蛋白质、酒精和尿酸中的一种或多种。然而生物信息并不限于此，但为了便于说明，在下文中将以血糖为例进行描述。

在估计出生物信息时，处理器130可以控制输出模块输出生物信息的估计结果、用于估计生物信息的光谱、校正因子、响应于生物信息的估计结果中存在异常而产生的警告信息等。

图3是示出了图1的生物信息估计装置的处理器的示例的框图。图4a至图4d是解释了根据示例性实施例的根据温度变化的光谱变化的图。

参照图3至图4d，描述图1的生物信息估计装置的处理器130的示例。参照图3，处理器300包括校正因子计算器310、光谱校正器320和生物信息估计器330。

图4a示出了在25℃的温度下测量的光谱以及该光谱的增益、常数和斜率。在此，增益可以指示在检测光谱的整个波段(例如，5500cm^-1至6500cm^-1)上的最小吸光度与最大吸光度之间的差异。常数可以指示在检测光谱的整个波段(例如，5500cm^-1至6500cm^-1)上的最小吸光度。然而，增益和常数并不限于此，并且可以被定义为最小吸光度与最大吸光度之间的平均值、均值等。斜率可以指示在检测光谱的整个波段(例如，5500cm^-1至6500cm^-1)上的光谱波形的斜率。然而，斜率并不限于此，并且可以是各种区段中任何一个区段的斜率，诸如吸光度增加的区段，例如最小点(例如，5900cm^-1)与紧接在最小点之后的最大点(例如，6500cm^-1)之间的区段，或者吸光度降低的区段，例如最小点(例如，5900cm^-1)与紧接在最小点之前的最大点(5600cm^-1)之间的区段，等等。

图4b示出了根据所测温度的变化的光谱变化。

当长时间测量生物信息时，光源或体温可能会产生热量，或者外部温度可能会发生变化，由此对对象、检测器等产生影响。当对象的温度变化时，相对于在参考温度下测量的光谱，在变化温度下测量的光谱的增益、常数和斜率也会发生变化。例如，参照图4b，随着温度从25℃逐渐变为40℃，光谱的增益、常数和斜率呈现出逐渐下降的趋势。

图4c是示出了使用相关技术血糖方法得到的血糖的长期估计结果41与血糖的实际测量结果42之间的比较的图表。如图4c所示，在长时间测量血糖的情况下，所测光谱的增益、常数和斜率由于对象的温度变化等而发生变化，从而在采用基于参考温度而建立的生物信息模型来估计生物信息(例如血糖)时，估计准确度会降低。

校正因子计算器310可以基于所测光谱的温度来计算用于调整光谱的校正因子，使得在估计生物信息时可以考虑到由于温度变化而导致的光谱变化的方差。

例如，参照图4d，在30℃的对象温度下测量光谱时，在30℃下测量的光谱44具有增益(g_t1)、常数(c_t1)和斜率(s_t1)。假定在例如25℃的参考温度下测量的光谱43具有增益(g_t0)、常数(c_t0)和斜率(s_t0)，那么可以看出，与参考温度相比，所测光谱44的常数(c_t1)和斜率(s_t1)减小，而所测光谱44的增益(g_t1)增大。

为了将在变化温度(例如30℃)下测量的光谱44改变为在参考温度(例如25℃)下测量的光谱，校正因子计算器310可以计算所测光谱44的增益(g_t1)、常数(c_t1)和斜率(s_t1)的校正因子。

例如，校正因子计算器310可以通过将所测温度输入到诸如下面方程1之类的每个校正因子计算公式中来计算校正因子。校正因子计算公式310不一定是线性函数形式(如方程1)，并且可以是其中校正因子与所测温度或每个温度区段相匹配的表格形式。如稍后将要描述的，可以基于在参考温度(例如，25℃)下从对象或标准溶液测量的光谱与根据温度变化(例如，30℃、35℃、40℃等)而测量的光谱之间的相关性结果，来预先获得每个校正因子计算公式。标准溶液可以是包括与待估计的生物信息有关的成分(例如葡萄糖)的溶液，或者是与人体的皮肤组织相似的葡萄糖血清溶液。

[方程1]

yg＝agt+bg

ys＝ast+bs

yc＝act+bc

这里，yg、ys和yc分别是增益、斜率和常数的计算结果；ag、bg、as、bs、ac和bc是通过预处理而预先计算的常数；t是在测量光谱时测量的温度。

一旦计算出校正因子，光谱校正器320可以通过使用计算的校正因子调整所测光谱的增益、常数、斜率等，来校正所测光谱以与在参考温度下测量的光谱相对应。

例如，一旦计算出校正因子，光谱校正器320可以通过考虑到根据与参考温度相比的所测温度变化的光谱变化趋势，以增益、常数和斜率的所计算的校正因子增大或减小所测光谱的增益、常数和斜率，来校正所测光谱。根据温度的升高或降低，光谱的增益、常数和斜率的每个变化可以基于各种类型的生物信息、待检查的对象等通过预处理来进行预定义。

一旦调整了所测光谱，生物信息估计器330可以使用调整后的光谱来估计生物信息。例如，生物信息估计器330可以通过应用预先生成的生物信息估计模型来估计生物信息。生物信息估计模型可以是线性函数方程，此方程是通过分析在参考温度下测量的多个光谱与实际生物信息估计值(例如，侵入式测量的实际血糖值)之间的相关性而预先生成的。

图5是示出了根据另一示例性实施例的生物信息估计装置的框图。图6是示出了图5的生物信息估计装置的处理器的示例的框图。参照图5和图6，下面将描述生物信息估计装置的各示例性实施例。

根据示例性实施例的生物信息估计装置500可以制造为图12所示的手表型可穿戴设备。然而，生物信息估计装置800不限于此，并且不仅可以是手镯型可穿戴设备、腕带型可穿戴设备、戒指型可穿戴设备、眼镜型可穿戴设备、发带型可穿戴设备等，而且还可以嵌入到诸如智能电话或平板电脑等便携式设备中，并可以根据生物信息的期望目的或者使用地点而被修改为任意各种尺寸或形状。

参照图5，生物信息估计装置500包括光谱测量器110、温度测量器120、处理器130、输出部510、存储部520和通信器530。光谱测量器110、温度测量器120和处理器130基本上执行与以上参照图1至图3描述的那些功能相同的功能，这样使得下面的描述将基于不会重复的细节进行。

参照图6，根据图5的处理器130的示例性实施例的处理器600包括：校正因子计算器610、光谱校正器620和生物信息估计器630。

一旦获得光谱和测量光谱时的温度，校正因子计算器610可以基于在测量光谱时对象的温度来计算用于调整光谱的校正因子。如上所述，校正因子计算器610可以通过将测量温度输入到每个校正因子计算公式中来计算每个校正因子。

当计算出校正因子时，光谱校正器620可以使用计算的校正因子来进行调整。参考光谱可以是在参考温度(例如25℃)下从上述标准溶液测量的光谱。

例如，当计算出校正因子时，光谱校正器620可以通过调整所测光谱的增益、常数、斜率等，将所测光谱修改为与在参考温度下测量的光谱相对应。替代地，通过使用计算的校正因子来调整参考光谱的增益、常数、斜率等，光谱校正器620可以将在参考温度(例如，30℃)下测量的参考光谱调整为与在光谱测量器110测量参考光谱时的温度(例如30℃)下测量的光谱相对应。

此外，光谱校正器620可以参考存储部520来确定是修改参考光谱还是修改所测光谱。在存储部520中，可以预设为对所测光谱进行校正，并且用户可以考虑他们的情况而改变该设置为参考光谱。

一旦调整了所测光谱或参考光谱，生物信息估计器630可以使用调整后的光谱和剩余的未调整的光谱来估计生物信息。生物信息估计器630可以通过应用预先生成的生物信息估计模型来从所测光谱和参考光谱估计生物信息。为了去除由光谱测量器110测量的所测光谱的噪声，生物信息估计器630可以例如使用通过从所测光谱中去除在空腹状态下测量的背景光谱而获得的结果并且使用参考光谱，来估计生物信息。

例如，假设在空腹状态下以规则的时间间隔获得五个背景光谱sf＝{sf1，sf2，sf3，sf4，sf5}，并且在特定时间t测量到所测光谱spt，则生物信息估计器630可以通过使用下面的方程2和方程3来估计血糖。然而，下面的方程仅仅是示例性地用于估计血糖，并且生物信息的估计并不限于此，并可以采用使用了参考光谱和所测光谱来估计生物信息的任意各种算法。在以下方程中，所测光谱spt和参考光谱εg中的任何一个是经光谱校正器620调整的光谱，但是为了便于解释，它们将被称为所测光谱和参考光谱。

[方程2]

spt＝b1bs1+b2bs2+b3bs3+b4bs4-b5bs5+εgltδct

[方程3]

ct＝δct+c0

参照图2，生物信息估计器630通过使用主分量分析等从背景光谱sf中提取背景信号bs＝{bs1，bs2，bs3，bs4，bs5}，并可以通过从在特定时间t测量的光谱spt中减去所提取的背景信号来估计血糖信号εgltδct。当提取到血糖信号εgltδct时，生物信息估计器630可以使用预先存储的参考光谱εg和光传播路径lt来计算在特定时间t的血糖变化δct。在对血糖的估计中，假设在空腹状态下的血糖水平c0是恒定的，使得在计算出血糖变化δct时，生物信息估计器630可以通过将计算的血糖变化δct输入到方程3中来估计在时间t的血糖ct。在此，b1、b2、b3、b4和b5表示使用最小二乘法等计算的背景信号bs1、bs2、bs3、bs4和bs5的系数。

再次参照图5，输出部510可以在显示器上显示由光谱测量器110、温度测量器120和处理器130处理的各种类型信息中的任何信息，或者可以通过非视觉方法(如语音、振动等)将信息提供给用户。

例如，输出部510可以在显示器上显示由光谱测量器110测量的光谱和由温度测量器120测量的光谱温度。此外，输出部510可以将由处理器130估计的生物信息的估计结果显示在显示器上。输出部510可以将生物信息的估计结果显示在显示器的预定区域中，并且可以使用各种视觉方法在显示器的其他区域中，通过用户输入或者自动地显示光谱、所测温度、计算的校正因子、调整前的光谱等，这些都用于估计生物信息。另外，输出部510可以根据生物信息的估计结果输出警告信息或与用户的健康状态有关的附加信息。例如，在估计的血糖水平超出正常范围的情况下，输出部510可以在显示器上以红色显示信息。

在另一示例中，在温度测量器120测量温度失败的情况下或者在所测温度超出预定阈值范围的情况下，输出部510可以在处理器130的控制下输出警报信息。在预定时间段内没有从温度测量器120接收到温度信息的情况下，处理器130确定所测温度是否为在预定阈值范围内的正常温度；并且依据确定，如果所测温度不是正常温度，则处理器130可以控制输出部510输出警报信息。

存储部520可以存储对生物信息估计有用的各种类型的参考信息中的任何信息，或者可以存储光谱测量器110、温度测量器120和处理器130的处理结果。参考信息可以包括与用户的年龄、性别、健康状况等有关的用户特征信息、校正因子计算公式、生物信息估计模型等。

存储部520可以包括至少一种存储介质，包括闪存存储器、硬盘存储器、多媒体卡微存储器、卡存储器(例如安全数字(sd)存储器、极限数字(xd)存储器等)、随机存取存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁存储器、磁盘、光盘等，但不限于此。

通信器530可以在处理器130的控制下通过使用通信技术访问通信网络来与外部设备连接。通信技术可以包括蓝牙、低功耗蓝牙(ble)、近场通信(nfc)、wlan(wifi)、zigbee、红外数据协会(irda)、wi-fi直连(wfd)、超宽带(uwb)、ant+、wifi和移动，但不限于此。

例如，通信器530可以从外部设备50接收包括校正因子计算公式、生物信息估计模型、参考光谱等在内的参考信息。外部设备50可以是利用侵入式/非侵入式方式的生物信息测量装置，或者是从标准溶液测量参考光谱并生成校正因子计算公式的装置。另外，外部设备50可以是具备计算校正因子公式的功能或生成生物信息估计模型的功能的设备，或者可以是可从用户接收校正因子计算公式或生物信息估计模型的设备。

替代地，通信器530可以将所测光谱、所测温度、生物信息的估计结果等传输给外部设备50，以便向用户提供用户健康状态的监测结果、生物信息的估计结果、详细的分析信息等。外部设备50可以包括具有相对较高计算性能的信息处理设备，诸如移动终端、平板电脑、台式电脑、膝上型电脑、服务器设备等。

图7是示出了图1或图5的处理器130的示例的框图。图8a至图8c是解释了生成校正因子计算公式的示例的图。

参照图7，根据图5的处理器130的示例性实施例的处理器700包括校正因子计算器710、光谱校正器720、生物信息估计器730、评估器740和计算公式获得器750。

一旦获得光谱和测量光谱时的温度，校正因子计算器710可以基于所测光谱的温度来计算用于调整光谱的校正因子。如上所述，校正因子计算器710可以通过将所测温度输入到每个校正因子计算公式中来计算每个校正因子。

在计算出校正因子时，光谱校正器720可以使用计算的校正因子来校正所测光谱或参考光谱。例如，如图1所示，在生物信息估计器630仅使用所测光谱而不使用参考光谱来估计生物信息的情况下，光谱校正器720可以对所测光谱进行校正。在另一个示例中，如图5所示，即使是在生物信息估计器63一起使用所测光谱和参考光谱来估计生物信息的情况下，如果存储部520被设定为对所测光谱进行校正，则光谱校正器720也可以对所测光谱进行校正。

根据预先生成的生物信息估计模型，生物信息估计器630可以如图1所示地仅使用所测光谱或者如图5所示地一起使用所测光谱和参考光谱来估计生物信息。如上所述，为了去除所测光谱的噪声，也可以使用在空腹状态下测量的背景光谱。

评估器740可以通过考虑生物信息的估计结果中存在异常、用户输入信息、预定的生物信息生成时段等来确定是否重新生成校正因子计算公式。例如，在从用户接收到用于重新生成校正因子计算公式的请求时，评估器740可以确定重新生成校正因子计算公式。替代地，评估器740可以参照存储部520来检查是否设定有生物信息重新生成时段；并且依据检查，如果有生物信息重新生成时段，则评估器740可以确定重新生成校正因子计算公式。替代地，评估器740可以基于生物信息的估计历史来确定重新生成校正因子计算公式。例如，在特定时段期间超出预定范围的生物信息估计值的数量超过预定阈值的情况下，评估器740可以确定重新生成校正因子计算公式。该预定范围是指根据用户特征信息(例如，包括用户是否患有糖尿病等的用户健康状态，但不限于此)为每个用户设定的生物信息估计值的范围。

一旦评估器740确定了重新生成校正因子计算公式，则计算公式获得器750可以收集在包括参考温度在内的多个温度下从对象获得的多个光谱和温度信息，并且可以使用所收集的学习数据，通过算法(诸如回归分析、机器学习等)来分析多个温度变化与光谱之间的相关性，从而重新生成校正因子计算公式。

图8a是示出了在25℃、30℃、35℃和40℃下测量的多个光谱的增益的图表。图8b是示出了在25℃、30℃、35℃和40℃下测量的多个光谱的常数的图表。图8c是示出了在25℃、30℃、35℃和40℃下测量的多个光谱的斜率的图表。通过以图表方式显示多个光谱针对每个温度的校正因子，可以看出，温度与每个校正因子之间存在相关性，这可以由线性函数方程加以表示。以这种方式获得的线性函数方程可以被确定为每个校正因子的校正因子计算公式。

在另一个示例中，计算公式获得器750可以控制通信器530向外部设备50传输针对新的校正因子计算公式的请求，并且可以从外部设备50接收所请求的新的校正因子计算公式。外部设备可以是基于在包括参考温度的多个温度下从上述标准溶液测量的光谱来计算校正因子计算公式的设备。

图9是示出了生物信息估计方法的示例的流程图。图9是由图1的生物信息估计装置100执行的生物信息估计方法的示例。

在接收到用于估计生物信息的请求时，生物信息估计装置100可以在910中测量从对象反射的光的光谱。生物信息估计装置100可以通过控制光源来将光发射到对象上并通过检测从对象反射的光来获得光谱。

而且，在测量从对象反射的光的光谱时，生物信息估计装置100可以在920中测量在测量光谱时的温度。在长时间测量光谱的情况下，对象的温度(相对于此温度对光谱进行测量)可以根据光源或用户身体的温度变化或者根据外部环境的温度变化而发生变化。与在参考温度下测量的光谱相比，这种温度变化可以使所测光谱失真。响应于未能在预定时间段内测量出温度或者响应于所测温度超出预定阈值范围，生物信息估计装置100可以生成警报信息，并且可以将生成的警报信息输出给用户。

然后，生物信息估计装置100可以在930中基于所测温度来计算校正因子。光谱的校正因子可以包括指示光谱幅度的增益、指示光谱偏移的常数以及指示光谱斜率的斜率。例如，生物信息估计装置100可以通过将所测温度输入到预定义的校正因子计算公式中来计算校正因子，从而校正所测光谱以与参考温度下测量的光谱相对应。

随后，在930中计算出校正因子时，生物信息估计装置100可以在940中基于计算的校正因子来调整所测光谱，从而将在所测温度下测量的所测光谱转换为与参考温度下测量的光谱相对应。

接下来，生物信息估计装置100可以在950中基于调整后的光谱估计生物信息。生物信息估计装置100可以通过应用预先生成的生物信息估计模型来从调整后的光谱估计生物信息，如血糖。

然后，在960中，生物信息估计装置100可以将包括生物信息的估计结果在内的各种类型信息输出到显示器，或者可以语音信号的形式将该信息提供给用户。生物信息估计装置100可以在显示器上与生物信息的估计结果一起显示详细信息，包括光谱(例如，所测光谱和调整后的光谱)、所测温度、计算的校正因子、警告信息等，这些信息都用于估计生物信息。替代地，生物信息估计装置100可以在显示器的预定区域中显示特定时段期间生物信息的估计历史；并且在用户在特定时间在预定显示区域中选择生物信息的估计结果的情况下，生物信息估计装置100可以响应于用户选择，显示在所选的生物信息的估计结果中使用的各种类型的详细信息。

图10是示出了根据另一示例性实施例的生物信息估计方法的流程图。图10是由图5的生物信息估计装置500执行的生物信息估计方法的示例。

在接收到用于估计生物信息的请求时，在1010中，生物信息估计装置500可以测量从对象反射的光的光谱。生物信息估计装置500可以通过驱动光源将光发射到对象上并通过检测从对象反射的光来获得光谱。

此外，在从对象测量光谱时，生物信息估计装置500可以在1020中测量在测量光谱时的温度。

然后，当在1010中完成光谱的测量时，生物信息估计装置500可以在1030中基于所测温度来计算校正因子。

在1040中，生物信息估计装置500可以从存储模块中获得预先存储在存储模块中的参考光谱，或者可以通过控制通信模块从外部设备接收参考光谱。操作1040可以在操作1010至1030之前或之后执行，或者可以在其间执行。

接下来，在1030中计算出校正因子时，生物信息估计装置500可以在1050中基于计算的校正因子来调整所测光谱，从而将在所测温度下测量的所测光谱转换为在参考温度下测量的光谱。例如，通过检查所测温度相比参考温度是升高还是降低，并通过考虑根据所测温度的升高或降低的光谱的预定义变化趋势，生物信息估计装置500可以增益、常数和斜率的计算出的校正因子来增大或减小所测光谱的增益、常数和斜率。

随后，在1060中，生物信息估计装置500可以基于调整后的光谱和参考光谱来估计生物信息。生物信息估计装置500可以基于调整后的光谱和参考光谱，通过应用各种生物信息估计模型中的任一种(包括上述方程2和3)来估计生物信息。

然后，在1070中，生物信息估计装置500可以将包括生物信息的估计结果在内的各种类型信息中的任何信息输出到显示器，或者可以将该信息以语音信号的形式提供给用户。

图11是示出了根据另一示例性实施例的生物信息估计方法的流程图。图11是由图5的生物信息估计装置500执行的生物信息估计方法的另一示例。

在接收到用于估计生物信息的请求时，生物信息估计装置500可以在1110中测量从对象反射的光的光谱。生物信息估计装置500可以通过驱动光源以将光发射到对象上并通过检测从对象反射的光来获得光谱。

此外，在测量从对象反射的光的光谱时，生物信息估计装置500可以在1120中测量在测量光谱时的温度。

然后，当在1110中完成光谱的测量时，生物信息估计装置500可以在1130中基于所测温度来计算校正因子。

在1140中，生物信息估计装置500可以从存储模块获得预先存储在存储模块中的参考光谱，或者可以通过控制通信模块从外部设备接收参考光谱。操作1140可以在操作1110至1130之前或之后执行，或者可以在其间执行。

基于1130中校正因子的计算，生物信息估计装置500可以在1150中基于计算的校正因子来调整参考光谱，从而将在参考温度下测量的参考光谱转换为在所测温度下测量的光谱。

因此，在1160中，生物信息估计装置500可以基于调整后的参考光谱和所测光谱来估计生物信息。

在1170中，生物信息估计装置500可以将包括生物信息的估计结果在内的各种类型信息输出到显示器，或者可以将该信息以语音信号的形式提供给用户。

图12是示出了可穿戴设备的示例的图。图12示出了作为上述生物信息估计装置100和500的示例性实施例的佩戴在用户手腕上的智能手表型可穿戴设备。

参照图12，可穿戴设备1200包括主体1210和带子1220。生物信息估计装置100和500的各个部分可以安装在主体1210中和/或可以暴露在其外部。

主体1210可以与带子1220佩戴绕着用户手腕，并且带子1220可以形成为在主体1210的两侧连接，从而彼此系拢。带子1220可以由柔性材料制成，以使其能够绕用户手腕弯曲，这样主体1210可以佩戴在用户手腕上。

主体1210和带子1220中的一个或多个可以包括向可穿戴设备1200供电的电池。

可穿戴设备1200还可以包括安装在主体1210处的光谱测定传感器，以测量用户手腕的部位处的光谱。光谱测定传感器可以包括光源和检测器。光谱测定传感器的光源可以设置在主体1210的底部，暴露给手腕以将光发射到手腕上。此外，检测器可以包括光电二极管，并且可以通过检测从用户皮肤反射的光来获得光谱。光源或检测器可以是一个或多个光源或检测器的阵列。

此外，可穿戴设备1200可以包括安装在主体1210中的温度传感器，以测量用户手腕的部位处的温度。当光谱测定传感器获得用户手腕的部位处的光谱时，温度传感器可以测量温度。

安装在主体1210中的处理器可以接收通过操纵器1215或显示器1214输入的用户命令，并且可以根据接收到的命令执行操作。例如，处理器可以与光谱测定传感器或温度传感器电连接；并且在从用户接收到用于估计生物信息的命令时，处理器可以生成控制信号来控制光谱测定传感器或温度传感器，并且可以在适当时将生成的控制信号传输到光谱测定传感器或温度传感器。处理器可以通过分别从光谱测定传感器或温度传感器接收所获得的光谱和温度信息并通过应用生物信息测量模型来估计生物信息。

处理器可以通过将在测量光谱时测量并从温度传感器接收到的温度输入到校正因子计算公式中来计算校正因子。此外，处理器可以通过使用计算的校正因子来校正由光谱测定传感器测量的光谱，并且可以通过使用调整后的光谱来估计生物信息。在用户长时间在手腕上佩戴主体1210的情况下，或者在长时间驱动光源向手腕部位发射光的情况下，由于光源或用户自身产生的热量，手腕处的温度会发生变化。因此，为反映由被检查对象的温度变化所引起的光谱失真，可以基于测量光谱时的温度将所测光谱调整为与在参考温度下测量的光谱相对应，从而提高生物信息估计的准确性。

在应用于可穿戴设备1200的生物信息估计模型是使用所测光谱连同参考光谱的算法的情况下，处理器可以参考预定准则来校正参考光谱和所测光谱中的任一个，并且可以基于调整后的光谱和未经调整的光谱来估计生物信息。

可穿戴设备1200还可以包括安装在主体1210处的通信器。通信器可以在处理器的控制下通过有线或无线通信与外部设备进行通信，并且可以从外部设备接收诸如参考光谱之类的信息。替代地，通信器可以通过将处理结果传输到外部设备(例如，计算性能比处理器好的外部设备)向用户提供处理器的处理结果。外部设备可以是计算性能相对较高的信息处理设备中的一种，诸如智能电话、平板电脑、台式电脑、膝上型电脑等。

可穿戴设备1200还可以包括显示器1214，该显示器安装在主体1210的顶部并将处理器的处理结果提供给用户。例如，显示器1214可以响应于用户的请求输出生物信息的估计结果，和/或显示器1214可以输出用于生物信息的估计的光谱信息、校正因子、警告信息等。此外，显示器1214可以显示界面以从用户接收各种命令或者对用户进行引导，并且可以将通过界面输入的信息传输给处理器。显示器1214可以形成为支持触摸输入的触摸屏面板。

可穿戴设备1200还可以包括安装在主体1210处的操纵器1215。操纵器1215可以在主体1210一侧暴露于外部，可以接收从用户输入的命令，并且可以将接收的命令传输给处理器。操纵器1215可以具备开启/关闭可穿戴设备1200的功能。

在此描述的示例性实施例可以被实现为写在计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以是其中以计算机可读方式存储数据的任何类型的非暂时性记录设备。

计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、光盘(cd)-rom、磁带、软盘和光学数据存储器。计算机可读记录介质可以分布在连接到网络的多个计算机系统上，从而以分散的方式向其写入计算机可读代码并从其执行计算机可读代码。本领域的普通技术人员可以容易地推导出实现示例性实施例所需的功能程序、代码和代码段。

在此描述了各示例性实施例。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以对示例性实施例进行各种修改。因此，应该理解，上述示例性实施例的范围不是限制性的，而是旨在包括在所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等同物。